DE3855157T2 - Amplifier circuitry - Google Patents

Amplifier circuitry

Info

Publication number
DE3855157T2
DE3855157T2 DE3855157T DE3855157T DE3855157T2 DE 3855157 T2 DE3855157 T2 DE 3855157T2 DE 3855157 T DE3855157 T DE 3855157T DE 3855157 T DE3855157 T DE 3855157T DE 3855157 T2 DE3855157 T2 DE 3855157T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resistor
output
transistors
stage
resistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3855157T
Other languages
German (de)
Other versions
DE3855157D1 (en
Inventor
Desmond Ross Armstrong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics NV filed Critical Philips Electronics NV
Publication of DE3855157D1 publication Critical patent/DE3855157D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3855157T2 publication Critical patent/DE3855157T2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltungsanordnung mit einer ersten und zweiten Stufe in Kaskade, die erste Stufe verfügt über ein langes Schwanzpaar erster und zweiter Transistoren desselben Konduktivitätstyps und erste und zweite Widerstände, die die Ausgangselektroden der besagten ersten und zweiten Transistoren jeweils mit einem ersten Spannungsreferenzpunkt verbinden, und die zweite Stufe verfügt über eine Stromverstärkerschaltung und einen dritten Widerstand, wobei das Ende der Ausgangselektrode des besagten ersten Widerstands über den besagten dritten Widerstand und in dieser Reihenfolge über die Stromeingangsleitung der besagten Stromverstärkerschaltung mit einem zweiten Spannungsreferenzpunkt, und das Ende der Ausgangselektrode des besagten zweiten Widerstands über die Stromausgangsleitung der besagten Stromverstärkerschaltung mit einen zweiten Spannungsreferenzpunkt verbunden ist.This invention relates to an amplifier circuit arrangement comprising a first and second stage in cascade, the first stage having a long tail pair of first and second transistors of the same conductivity type and first and second resistors connecting the output electrodes of said first and second transistors to a first voltage reference point, respectively, and the second stage having a current amplifier circuit and a third resistor, the end of the output electrode of said first resistor being connected via said third resistor and in that order via the current input line of said current amplifier circuit to a second voltage reference point, and the end of the output electrode of said second resistor being connected via the current output line of said current amplifier circuit to a second voltage reference point.

Lange Transistorschwanzpaare werden oft in Verstärkerschaltungsanordnungen verwendet, besonders wenn die Anordnungen die Form integrierter Schaltungen haben. Individuelle Herstellungstechniken für integrierte Schaltungen tendieren zur bevorzugten Herstellung von Transistoren eines bestimmten Konduktivitätstyps anstelle von Transistoren des umgekehrten Kondiktivitätstyps, z.B. weil die des bestimmten Konduktivitätstyps die Form sogenannter "vertikaler" Transistorstrukturen ergeben, während die des umgekehrten Konduktivitätstyps die Form sogenannter "lateraler" Transistoren ergeben. "Vertikale" Transistorstrukturen tendieren zu höherer Leistung und höheren Grenzfrequenzen als "laterale" Transistorstrukturen, mit dem Ergebnis, daß es bei vielen Anwendungen üblich ist, die Verwendung "lateraler" Transistoren wenn möglich völlig zu vermeiden. Zuweilen kommen jedoch andere Betrachtungsweisen ins Spiel, die dagegen angehen. Eine davon ist die Anforderung bei einigen Anwendungen, daß das an der Spannungszufuhr der Anordnung übergelagerte Rauschen am Ausgangssignal der Anordnung nicht oder unbedeutend auftritt. Eine Verstärkeranordnung allgemeiner, in diesem ersten Abschnitt beschriebenen Art ist von dem Patent US-A-4 710 728 bekannt. In diesem bekannten Verstärker wird der (differentielle) Ausgang der ersten Stufe durch die Enden der Ausgangselektrode der ersten und zweiten Widerstände gebildet. Natürlich sind die auftretenden Signalspannungen an diesen Punkten, da sie jeweils zwischen den ersten und zweiten Widerständen aufgebaut sind, relativ zu den ersten Spannungsreferenzpunkten. Wenn also die besagte Signalspannung auf die Prüfelektrode eines dritten Transistors der gemeinsamen Elektrode abgegeben wird, die mit dem ersten Spannungsreferenzpunkt verbunden ist, wird am ersten Spannungsreferenzpunkt auftretendes Rauschen keinerlei Auswirkung auf das zwischen der besagten Prüfelektrode und der Spannungselektrode auftretende Signal haben. In der Praxis würde dies jedoch bedeuten, daß außer wenn die Vorkehrung von z.B. mehr als zwei Zufuhrspannungen toleriert werden könnte, der dritte Transistor vom Typ umgekehrter Konduktivität zum besagten Typ gleicher Konduktivität sein müßte, der wie weiter oben erwähnt oft nicht zufriedenstellend ist. Ein Ziel der Erfindung ist die Ermöglichung, dieses Problem abzuschwächen.Long transistor tail pairs are often used in amplifier circuit arrangements, particularly when the arrangements are in the form of integrated circuits. Individual integrated circuit fabrication techniques tend to prefer to fabricate transistors of a particular conductivity type rather than transistors of the opposite conductivity type, e.g. because those of the particular conductivity type give the form of so-called "vertical" transistor structures, while those of the opposite conductivity type give the form of so-called "lateral" transistors. "Vertical" transistor structures tend to give higher power and higher cut-off frequencies than "lateral" transistor structures, with the result that in many applications it is common to avoid the use of "lateral" transistors altogether if possible. However, other considerations sometimes come into play which work against this. One of these is the requirement in some applications that the noise superimposed on the voltage supply of the arrangement should be absent or insignificant in the output signal of the arrangement. An amplifier arrangement of the general type described in this first section is known from the patent US-A-4 710 728. In this known amplifier, the (differential) output of the first stage is formed by the ends of the output electrode of the first and second resistors. Of course, the signal voltages appearing at these points, as they are respectively established between the first and second resistors, are relative to the first voltage reference points. Thus, when said signal voltage is applied to the test electrode of a third transistor of the common electrode connected to the first voltage reference point, noise appearing at the first voltage reference point will have no effect on the signal appearing between said test electrode and the voltage electrode. In practice, however, this would mean that unless the provision of, for example, more than two supply voltages could be tolerated, the third transistor would have to be of the inverse conductivity type to said equal conductivity type, which, as mentioned above, is often unsatisfactory. An object of the invention is to make it possible to mitigate this problem.

Laut der Erfindung weist die im ersten Absatz definierte Verstärkerschaltungsanordnung die Merkmale auf, daß ein vierter Widerstand in Serie zwischen dem Ende der Ausgangselektrode des zweiten Widerstands und der Stromausgangsleitung der Stromverstärkerschaltung enthalten ist, daß das Ende der Stromausgangsleitung des besagten vierten Widerstands einen Ausgang der zweiten Stufe bildet und, daß die Widerstandswerte des ersten, zweiten, dritten und vierten Widerstands und die Leistung des besagten Stromverstärkers so gewählt werden, daß bei Betrieb die Spannung am Ausgang der zweiten Stufe grundlegend unabhängig von Spannungsvariationen des ersten Spannungsreferenzpunktes in bezug auf die Spannung des zweiten Spannungsreferenzpunktes ist.According to the invention, the amplifier circuit arrangement defined in the first paragraph has the features that a fourth resistor is included in series between the end of the output electrode of the second resistor and the current output line of the current amplifier circuit, that the end of the current output line of said fourth resistor forms an output of the second stage and that the resistance values of the first, second, third and fourth resistors and the power of said current amplifier are selected so that in operation the voltage at the output of the second stage is fundamentally independent of voltage variations of the first voltage reference point with respect to the voltage of the second voltage reference point.

Ein im IEEE Journal of Solid State Circuits, Band SC-22 vom 2. April 1987 auf den Seiten 181 bis 189 veröffentlichter Artikel Schriftstück von Carlos A. Laber et al mit dem Titel Design Considerations for a High-Performance 3-µm CMOS Analogue Standard-Cell Library enthüllt in der Abbildung 6a) auf der Seite 186 eine Schaltungskonfiguration, die der im ersten und vorhergehenden Absatz beschriebenen gleicht.An article by Carlos A. Laber et al, entitled Design Considerations for a High-Performance 3-µm CMOS Analogue Standard-Cell Library, published in the IEEE Journal of Solid State Circuits, Volume SC-22, April 2, 1987, pages 181 to 189, reveals in Figure 6a) on page 186 a circuit configuration similar to that described in the first and previous paragraphs.

Inzwischen wird anerkannt, daß bei einer Anordnung der zweiten Stufe mit einer Konfiguration wie dargelegt mit einer geeigneten Wahl der Widerstandswerte und der Leistung des Stromverstärkers der Ausgang der ersten Stufe derart mit dem Ausgang der zweiten Stufe verbunden werden kann, daß am ersten Spannungsreferenzpunkt auftretendes Rauschen in bezug auf den zweiten Spannungsreferenzpunkt kleine oder keine Auswirkung auf das am Ausgang der zweiten Stufe auftretende Signal in bezug auf den zweiten Spannungsreferenzpunkt hat. Wenn das Spannungsvorzeichen zwischen den ersten und zweiten Spannungsreferenzpunkten richtig gewählt wird, kann das Ausgangssignal der zweiten Stufe (die selbst Transistoren des besagten gleichen Konduktivitättyps aufweisen kann) wiederum z.B. der Prüfelektrode eines weiteren Transistors besagten gleichen Konduktivitätstyps zugeführt werden, deren gemeinsame Elektrode mit dem zweiten Spannungsreferenzpunkt verbunden ist (an den zur Vereinfachung der "Schwanz" des langen Schwanzpaars angeschlossen werden kann).It is now recognized that if the second stage is arranged in a configuration as described above with a suitable choice of the resistance values and the power of the current amplifier, the output of the first stage can be so output of the second stage such that noise appearing at the first voltage reference point with respect to the second voltage reference point has little or no effect on the signal appearing at the output of the second stage with respect to the second voltage reference point. If the voltage sign between the first and second voltage reference points is correctly chosen, the output signal of the second stage (which may itself comprise transistors of said same conductivity type) may in turn be fed, for example, to the test electrode of another transistor of said same conductivity type, the common electrode of which is connected to the second voltage reference point (to which, for simplicity, the "tail" of the long tail pair may be connected).

Die Ausdrücke "Prüfelektrode", "Ausgangselektrode" und "gemeinsame Elektrode" sind hier jeweils als "Basiselektrode", Kollektorelektrode" und "Emitterelektrode" zu verstehen, wenn der betreffende Transistor ein bipolarer Transistor ist, und jeweils als "Gate-Elektrode", "Drain-Elektrode" und "Source- Elektrode" zu verstehen, wenn der betreffende Transistor ein Feldeffekttransistor ist. Die Leistung G der Stromverstärkungsstufe kann natürlich geringer, gleich oder größer als die Einheit sein.The terms "test electrode", "output electrode" and "common electrode" are to be understood here as "base electrode", "collector electrode" and "emitter electrode" respectively when the transistor in question is a bipolar transistor, and as "gate electrode", "drain electrode" and "source electrode" respectively when the transistor in question is a field effect transistor. The power G of the current amplification stage can of course be less than, equal to or greater than unity.

Die zweite Stufe kann einen dritten und vierten Transistor des besagten gleichen Konduktivitätstyps aufweisen, wobei die Ausgangselektroden der besagten dritten und vierten Transistoren an den ersten Spannungsreferenzpunkt angeschlossen werden und die Leitungen der Prüfelektrode/gemeinsamen Elektrode des besagten dritten und vierten Transistors zwischen dem Ende der Ausgangselektrode des besagten ersten Widerstands und des besagten dritten und jeweils zwischen dem Ende der besagten Ausgangselektrode des besagten zweiten Widerstands und des besagten dritten Widerstands eingefügt sind. Andererseits können, wenn die Werte des dritten und vierten Widerstands in bezug auf die Werte des ersten und zweiten Widerstands hoch sind, der dritte und der vierte Widerstand jeweils direkt an den ersten und zweiten Widerstand angeschlossen werden.The second stage may comprise third and fourth transistors of said same conductivity type, the output electrodes of said third and fourth transistors being connected to the first voltage reference point and the test electrode/common electrode leads of said third and fourth transistors being inserted between the end of the output electrode of said first resistor and said third and between the end of said output electrode of said second resistor and said third resistor, respectively. On the other hand, if the values of the third and fourth resistors are high with respect to the values of the first and second resistors, the third and fourth resistors may be connected directly to the first and second resistors, respectively.

Es folgen Beschreibungen von Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen mit Bezug auf den beigefügten Schaltplan, die einzige Abbildung stellt den Schaltplan einer bestimmten Ausführungsform dar.Descriptions of embodiments of the invention will now be given by way of example with reference to the accompanying circuit diagram, the only figure of which is a circuit diagram of a specific embodiment.

In dem Plan enthält eine Verstärkerschaltungsanordnung eine erste und zweite Stufe 1 und 2 in Kaskade. Die erste Stufe 1 enthält ein langes Schwanzpaar NPN-Transistoren 3 und 4, deren Kollektorelektroden über jeweils den ersten und zweiten Widerstand 6 und 7 an den ersten Spannungsreferenzpunkt 5 angeschlossen sind. Die verbundenen Emitter der Transistoren 3 und 4 werden über eine Stromquelle 9 an einen zweiten Spannungsreferenzpunkt 8 angeschlossen. Die zweite Stufe 2 enthält eine Stromverstärkerschaltung 10 in der Form einer sogenannten Stromspiegelschaltung. Die Schaltung 10 enthält ein Paar NPN-Transistoren 11 und 12, deren Emitter verbunden und an Punkt 8 angeschlossen sind. Die Basen dieser Transistoren sind ebenfalls verbunden und an den Kollektor von Transistor 11 angeschlossen. Die Stromzufuhrleitung von Schaltung 10 verläuft vom Kollektor/der Basis von Transistor 11 zu Punkt 8, und die Stromausgangsleitung wiederum vom Kollektor des Transistors 12 zu Punkt 8. Das Kollektorende von Widerstand 6 ist über den Weg Basis-Emitter eines NPN-Transistors 13 und einen dritten Widerstand 14 in dieser Reihenfolge an den Kollektor/die Basis von Transistor 11 angeschlossen, und das Kollektorende von Widerstand 7 ist über den Weg Basis-Emitter eines Transistors 15 und einen vierten Widerstand 16 in dieser Reihenfolge an den Kollektor von Transistor 12 angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren 13 und 15 sind an Punkt 8 angeschlossen. Der gemeinsame Punkt von Widerstand 16 und dem Kollektor von Widerstand 12 bildet den Ausgang 17 von Stufe 2 und kann falls gewünscht wie gestrichelt dargestellt an die Basis eines weiteren NPN-Transistors 18 angeschlossen werden. Die Widerstandswerte R&sub6;, R&sub7;, R&sub1;&sub4; und R&sub1;&sub6; der jeweiligen Widerstände 6, 7, 14 und 16 werden zusammen mit der Stromleistung G des Verstärkers 10 in Verbindung mit den Stromleistungen B&sub1;&sub3; und B&sub1;&sub5; der jeweiligen Transistoren 13 und 15 so gewählt, daß die GleichungIn the plan, an amplifier circuit arrangement includes a first and second stage 1 and 2 in cascade. The first stage 1 contains a long tail pair of NPN transistors 3 and 4, whose collector electrodes are connected to the first voltage reference point 5 via the first and second resistors 6 and 7 respectively. The connected emitters of the transistors 3 and 4 are connected to a second voltage reference point 8 via a current source 9. The second stage 2 contains a current amplifier circuit 10 in the form of a so-called current mirror circuit. The circuit 10 contains a pair of NPN transistors 11 and 12, whose emitters are connected and connected to point 8. The bases of these transistors are also connected and connected to the collector of transistor 11. The power supply line of circuit 10 runs from the collector/base of transistor 11 to point 8 and the power output line in turn runs from the collector of transistor 12 to point 8. The collector end of resistor 6 is connected to the collector/base of transistor 11 via the base-emitter path of an NPN transistor 13 and a third resistor 14, in that order, and the collector end of resistor 7 is connected to the collector of transistor 12 via the base-emitter path of a transistor 15 and a fourth resistor 16, in that order. The collectors of transistors 13 and 15 are connected to point 8. The common point of resistor 16 and the collector of resistor 12 forms the output 17 of stage 2 and may, if desired, be connected to the base of a further NPN transistor 18 as shown in dashed lines. The resistances R6, R7, R14 and R15 are connected to point 8. and R₁₆ of the respective resistors 6, 7, 14 and 16 are selected together with the current G of the amplifier 10 in conjunction with the currents B₁₃ and B₁₅ of the respective transistors 13 and 15 so that the equation

R&sub7;G(1+B&sub1;&sub3;)/(1+B&sub1;&sub5;). + R&sub1;&sub6;G(1+B&sub1;&sub3;) = R&sub6; + R&sub1;&sub4;(1+B&sub1;&sub3;)R₇G(1+B₁₃)/(1+B₁₅). + R₁₆G(1+B₁₃) = R₆ + R₁₄(1+B₁₃)

grundlegend respektiert wird. Die Gründe dafür werden weiter unten ersichtlich.is fundamentally respected. The reasons for this will become apparent below.

Bei Betrieb wird eine positive Spannungszufuhr auf Punkt 5' in bezug auf Punkt 8 und ein Eingangssignal zwischen den Basen der Transistoren 3 und 4 (jeweils Punkte 19 und 20) abgegeben. Die entstehenden, an den Kollektoren der Transistoren 3 und 4 auftretenden differentiellen Signalspannungen werden über den Emitter des Folgetransistors 13 und den Widerstand 14 der Stromeingangsleitung des Verstärkers 10 und jeweils über den Emitter des Folgetransistors 15 und den Widerstand 16 dem gemeinsamen Punkt der Stromausgangsleitung des Verstärkers 10 und dem Ausgangspol 17 zugeführt. Das auftretende, in die Eingangsleitung des Verstärkers 10 fließende Stromsignal entspricht wie bekannt G mal diesem in die Ausgangsleitung des Verstärkers 10 fließenden Stromsignal. Das Gesamtergebnis ist daher, daß das Ausgangssignal von Stufe 1 erfolgreich mit dem Ausgang 17 von Stufe 2 verbunden wird.In operation, a positive voltage supply is applied to point 5' with respect to point 8 and an input signal is applied between the bases of transistors 3 and 4 (points 19 and 20 respectively). The resulting differential signal voltages appearing at the collectors of transistors 3 and 4 are applied via the emitter of the follower transistor 13 and the resistor 14 to the power input line of amplifier 10 and via the emitter of the follower transistor 15 and the resistor 16 to the common point of the power output line of amplifier 10 and the output terminal 17. The resulting current signal flowing into the input line of amplifier 10 is, as is known, equal to G times this current signal flowing into the output line of amplifier 10. The overall result is therefore that the output signal of stage 1 is successfully connected to the output 17 of stage 2.

Wenn sich die Spannung an Punkt 5 relativ zu der an Punkt 8 unterscheiden sollte, wird der Basisstrom von Transistor 13 einen Unterschied i aufweisen. Dies wird zu einer Änderung um i(1+B&sub1;&sub3;) im Emitterstrom des Transistors 13 führen und folglich im Strom durch Widerstand 14 und der Eingangsstromleitung von Verstärker 10. Somit entsteht ein Wechsel von Gi(1+B&sub1;&sub3;) im Ausgangsstrom von Verstärker 10 und folglich im Emitterstrom von Transistor 15 und dem Strom durch Widerstand 16. Der sich ergebende Wechsel im Basisstrom des Transistors 15 ist daher Gi(1+B&sub1;&sub3;)/(1+B&sub1;&sub5;). Die Spannungsänderung am Ausgangspol 17 in bezug auf Punkt 5 ist daher R&sub7;Gi(1+B&sub1;&sub3;)/(1+B&sub1;&sub5;) + R&sub1;&sub6;Gi(1+B&sub1;&sub3;). Die Spannungsänderung v jedoch an Punkt 5 in bezug auf die an Punkt 8 wird mit v = R&sub6;i + R&sub1;&sub4;i(1+B&sub1;&sub3;) erhalten. Wie bereits erwähnt wurden R&sub6;, R&sub7;, R&sub1;&sub4;, R&sub1;&sub6; und G in bezug auf B&sub1;&sub3; und B&sub1;&sub5; gewählt, und somit die GleichungIf the voltage at point 5 should differ relative to that at point 8, the base current of transistor 13 will have a difference i. This will result in a change of i(1+B₁₃) in the emitter current of transistor 13 and hence in the current through resistor 14 and the input current line of amplifier 10. Thus there will be a change of Gi(1+B₁₃) in the output current of amplifier 10 and hence in the emitter current of transistor 15 and the current through resistor 16. The resulting change in the base current of transistor 15 is therefore Gi(1+B₁₃)/(1+B₁₅). The voltage change at the output terminal 17 with respect to point 5 is therefore R₇Gi(1+B₁₃)/(1+B₁₅) + R₁₆Gi(1+B₁₃). However, the voltage change v at point 5 with respect to that at point 8 is obtained as v = R₆i + R₁₄i(1+B₁₃). As already mentioned, R₆, R₇, R₁₄, R₁₆ and G have been chosen with respect to B₁₃ and B₁₅, and thus the equation

R&sub7;G(1+B&sub1;&sub3;)/(1+B&sub1;&sub5;) + R&sub1;&sub6;G(1+B&sub1;&sub3;) = R&sub6; + R&sub1;&sub4;(1+B&sub1;&sub3;)R₇G(1+B₁₃)/(1+B₁₅) + R₁₆G(1+B₁₃) = R₆ + R₁₄(1+B₁₃)

grundlegend respektiert; in der Praxis kann ein Fehler von z.B. 5% auftreten, z.B. aufgrund unvermeidlicher Toleranzen bei den mit integrierten Schaltungstechniken hergestellten Schaltungselementen. Somit ist die Spannungsänderung selbst am Ausgangspol 17 in bezug auf Punkt 5 grundlegend gleich v. Anders gesagt ist die Spannungsänderung am Ausgangspol 17 in bezug auf Punkt 8 grundlegend Null, wie erforderlich.fundamentally respected; in practice an error of, say, 5% may occur, e.g. due to inevitable tolerances in the circuit elements manufactured using integrated circuit techniques. Thus, the voltage change itself at the output pole 17 with respect to point 5 is fundamentally equal to v. In other words, the voltage change at the output pole 17 with respect to point 8 is fundamentally zero, as required.

Die Emitter-Folgetransistoren 13 und 15, die tatsächlich Spannungssignalquellen der internen, jeweils zwischen die Enden der Widerstände 14 und 16 und Punkt 5 angeschlossenen Widerstände R&sub6;/(1+B&sub1;&sub3;) und R&sub7;/(1+B&sub1;&sub5;) bilden, sind grundsätzlich vorgesehen, um die am Ausgang der Stufe 1 durch den Eingang der Stufe 2 vorgegebene Ladung zu vermindern. Wenn die Werte der Widerstände 14 und 16 in bezug auf die Werte der jeweiligen Widerstände 6 und 7 hoch sind, können diese Emitter-Nachfolger weggelassen werden, der Widerstand 14 wird dann direkt an das Kollektorende von Widerstand 6, und der Widerstand 16 direkt an das Kollektorende von Widerstand 7 angeschlossen, so daß die Widerstände 6 und 7 jetzt selbst effektiv die Signalspannungsquellen der jeweils zwischen den Enden der Widerstände 14 und 16 und dem Punkt 5 angeschlossenen internen Widerstände R&sub6; und R&sub7; bilden, wenn sie von dem langen Schwanzpaar Transistoren getrieben werden. Wenn dies erfolgt ist das Ergebnis gleich dem weiter oben angeführten Ausdruck B&sub1;&sub3; = B&sub1;&sub5; = 0, was folglich eine Verminderung bewirkt vonThe emitter follower transistors 13 and 15, which actually constitute voltage signal sources of the internal resistors R₆/(1+B₁₃) and R₇/(1+B₁₅) connected between the ends of the resistors 14 and 16 and point 5, respectively, are basically provided to reduce the charge imposed on the output of stage 1 by the input of stage 2. If the values of the resistors 14 and 16 are high with respect to the values of the respective resistors 6 and 7, these Emitter followers are omitted, resistor 14 is then connected directly to the collector end of resistor 6, and resistor 16 directly to the collector end of resistor 7, so that resistors 6 and 7 now effectively form themselves the signal voltage sources of the internal resistors R₆ and R₇ connected respectively between the ends of resistors 14 and 16 and point 5 when driven by the long tail pair of transistors. When this is done the result is equal to the expression B₁₃ = B₁₅ = 0 given above, thus causing a reduction of

G(R&sub7;+R&sub1;&sub6;) = R&sub6; + R&sub1;&sub4;.G(R₇+R₁₆) = R₆ + R₁₄.

Falls gewünscht können jeweilige Kondensatoren, möglicherweise in Serie mit den jeweiligen Widerständen, quer zu jedem der Widerstande 14 und 16 verlaufend vorgesehen werden, um die Frequenzsensibilität der Schaltung zu verbessern. Bei ihrer Vorkehrung sollte das Verhältnis zwischen ihren Impedanzen gleich dem Verhältnis zwischen den entsprechenden Widerständen 14 und 16 gewählt werden.If desired, respective capacitors, possibly in series with the respective resistors, may be provided across each of the resistors 14 and 16 to improve the frequency sensitivity of the circuit. In providing them, the ratio between their impedances should be chosen to be equal to the ratio between the corresponding resistors 14 and 16.

Die NPN-Transistoren in den beschriebenen Schaltungen können zweifellos durch PNP-Transistoren ersetzt werden, wenn das Vorzeichen der zwischen den Punkten 5 und 8 zugeführten Zufuhrspannung umgekehrt wird. Eine andere Möglichkeit ist ihr Austausch durch N-Kanal-Feldeffekttransistoren (oder P-Kanal- Feldeffekttransistoren, wenn das Vorzeichen der Zufuhrspannung umgekehrt wird), deren Gates, Drains und Sourcen den jeweiligen Basen, Kollektoren und Emittern der beschriebenen bipolaren Transistoren entsprechen. Der einfache, für den Verstärker 10 gezeigte Stromspiegelaufbau kann selbstverständlich durch eine andere Art Stromverstärkerschaltung ersetzt werden, z.B. durch eine der zahlreichen anderen Stromspiegelschaltungen, die Personen mit diesbezüglichen Fachkenntnissen wohl bekannt sind.The NPN transistors in the circuits described can, of course, be replaced by PNP transistors if the sign of the supply voltage applied between points 5 and 8 is reversed. Another possibility is to replace them by N-channel field effect transistors (or P-channel field effect transistors if the sign of the supply voltage is reversed) whose gates, drains and sources correspond to the respective bases, collectors and emitters of the bipolar transistors described. The simple current mirror arrangement shown for amplifier 10 can, of course, be replaced by another type of current amplifier circuit, for example by one of the numerous other current mirror circuits well known to persons skilled in the art.

Bei der Einsicht der vorliegenden Enthüllung werden Personen mit Fachkenntnissen andere Änderungen erkennen. Diese Änderungen können andere Merkmale einbeziehen, deren Pläne, Herstellung und Verwendung in Schaltungsanordnungen bereits bekannt sind und die anstelle oder zusätzlich zu den hier bereits beschriebenen Merkmalen verwendet werden können.Upon review of this disclosure, persons skilled in the art will recognize other changes. These changes may involve other features whose designs, manufacture, and use in circuit arrangements are already known and which may be used instead of or in addition to the features already described herein.

Claims (5)

1. Eine Verstärkerschaltungsanordnung mit einer ersten und zweiten Stufe in Kaskade, die erste Stufe verfügt über ein langes Schwanzpaar erster und zweiter Transistoren desselben Konduktivitätstyps und erste und zweite Widerstände, die die Ausgangselektroden der besagten ersten und zweiten Transistoren jeweils mit einem ersten Spannungsreferenzpunkt verbinden, und die zweite Stufe verfügt über eine Stromverstärkerschaltung und einen dritten Widerstand, wobei das Ende der Ausgangselektrode des besagten ersten Widerstands über den besagten dritten Widerstand und in dieser Reihenfolge über die Stromeingangsleitung der besagten Stromverstärkerschaltung mit einem zweiten Spannungsreferenzpunkt und das Ende der Ausgangselektrode des besagten zweiten Widerstands über die Stromausgangsleitung der besagten Stromverstärkerschaltung mit einen zweiten Spannungsreferenzpunkt verbunden ist, mit dem Merkmal, daß ein vierter Widerstand in Serie zwischen dem Ende der Ausgangselektrode des zweiten Widerstands und der Stromausgangsleitung der Stromverstärkerschaltung enthalten ist, daß das Ende der Stromausgangsleitung des besagten vierten Widerstands einen Ausgang der zweiten Stufe bildet und, daß die Widerstandswerte des ersten, zweiten, dritten und vierten Widerstands und die Leistung des besagten Stromverstärkers so gewählt werden, daß bei Betrieb die Spannung am Ausgang der zweiten Stufe grundlegend unabhängig von Spannungsvariationen des ersten Spannungsreferenzpunktes in bezug auf die Spannung des zweiten Spannungsreferenzpunktes ist.1. An amplifier circuit arrangement having a first and second stage in cascade, the first stage having a long tail pair of first and second transistors of the same conductivity type and first and second resistors connecting the output electrodes of said first and second transistors to a first voltage reference point, respectively, and the second stage having a current amplifier circuit and a third resistor, the end of the output electrode of said first resistor being connected to a second voltage reference point via said third resistor and in that order via the current input line of said current amplifier circuit, and the end of the output electrode of said second resistor being connected to a second voltage reference point via the current output line of said current amplifier circuit, with the feature that a fourth resistor is included in series between the end of the output electrode of the second resistor and the current output line of the current amplifier circuit, that the end of the current output line of said fourth resistor forms an output of the second stage, and, that the resistance values of the first, second, third and fourth resistors and the power of the said current amplifier are selected such that, during operation, the voltage at the output of the second stage is fundamentally independent of voltage variations of the first voltage reference point with respect to the voltage of the second voltage reference point. 2. Eine Anordnung laut Anspruch 1, bei der die zweite Stufe über Transistoren verfügt, die alle desselben Konduktivitätstyps sind.2. An arrangement according to claim 1, wherein the second stage comprises transistors all of the same conductivity type. 3. Eine Anordnung laut Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die zweite Stufe einen dritten und vierten Transistor des besagten gleichen Konduktivitätstyps aufweisen kann und die Ausgangselektroden der besagten dritten und vierten Transistoren an den ersten Spannungsreferenzpunkt angeschlossen werden und die Leitungen der Prüfelektrode/gemeinsamen Elektrode des besagten dritten und vierten Transistors zwischen dem Ende der Ausgangselektrode des besagten ersten Widerstands und des besagten dritten und jewei]s zwischen dem Ende der besagten Ausgangselektrode des besagten zweiten Widerstands und des besagten dritten Widerstands eingefügt sind.3. An arrangement according to claim 1 or claim 2, wherein the second stage may comprise third and fourth transistors of said same conductivity type, the output electrodes of said third and fourth transistors being connected to the first voltage reference point and the test electrode/common electrode leads of said third and fourth transistors being connected between the end of the output electrode of said first resistor and the said third and respectively inserted between the end of said output electrode of said second resistor and said third resistor. 4. Eine Anordnung laut Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Widerstandswerte des besagten dritten und vierten Widerstands in bezug auf die Widerstandswerte des besagten jeweiligen ersten und zweiten Widerstands hoch sind und der dritte und vierte Widerstand direkt an jeweils den ersten und zweiten Widerstand angeschlossen wird.4. An arrangement according to claim 1 or claim 2, wherein the resistance values of said third and fourth resistors are high with respect to the resistance values of said respective first and second resistors and the third and fourth resistors are connected directly to the respective first and second resistors. 5. Eine Anordnung laut einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Schwanz des langen Schwanzpaars an den zweiten Spannungsreferenzpunkt angeschlossen ist.5. An arrangement according to any preceding claim, wherein the tail of the long tail pair is connected to the second voltage reference point.
DE3855157T 1987-12-24 1988-12-19 Amplifier circuitry Expired - Fee Related DE3855157T2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8730137A GB2214375A (en) 1987-12-24 1987-12-24 Amplifier circuit arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3855157D1 DE3855157D1 (en) 1996-05-02
DE3855157T2 true DE3855157T2 (en) 1996-10-02

Family

ID=10629049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3855157T Expired - Fee Related DE3855157T2 (en) 1987-12-24 1988-12-19 Amplifier circuitry

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4920321A (en)
EP (1) EP0324205B1 (en)
JP (1) JP2774120B2 (en)
DE (1) DE3855157T2 (en)
GB (1) GB2214375A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5510745A (en) * 1987-07-29 1996-04-23 Fujitsu Limited High-speed electronic circuit having a cascode configuration
US5304869A (en) * 1992-04-17 1994-04-19 Intel Corporation BiCMOS digital amplifier
JPH07111484A (en) * 1993-08-20 1995-04-25 Hitachi Ltd Radio communication equipment
US5917349A (en) * 1997-10-09 1999-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Current mode driver using N-type transistors
JP2002057532A (en) * 2000-08-11 2002-02-22 Nec Corp Linear transconductance amplifier

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444476A (en) * 1965-03-19 1969-05-13 Rca Corp Direct coupled amplifier with feedback for d.c. error correction
FR1529717A (en) * 1967-04-19 1968-06-21 Sfim Direct-Link DC Differential Amplifier
JPS6090407A (en) * 1983-10-24 1985-05-21 Toshiba Corp Differential amplifier
JPS62274923A (en) * 1986-05-23 1987-11-28 Hitachi Ltd Semiconductor device
US4710728A (en) * 1986-06-30 1987-12-01 Motorola, Inc. Amplifier having improved gain-bandwidth product
US4767946A (en) * 1987-01-12 1988-08-30 Tektronix, Inc. High-speed supply independent level shifter
JPS63240109A (en) * 1987-03-27 1988-10-05 Toshiba Corp Differential amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
DE3855157D1 (en) 1996-05-02
EP0324205A3 (en) 1990-09-19
EP0324205B1 (en) 1996-03-27
JPH01202907A (en) 1989-08-15
EP0324205A2 (en) 1989-07-19
JP2774120B2 (en) 1998-07-09
GB8730137D0 (en) 1988-02-03
US4920321A (en) 1990-04-24
GB2214375A (en) 1989-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3751661T2 (en) Operational amplifier circuit with a wide operating range
DE68926201T2 (en) Operational amplifier circuit
DE69113844T2 (en) Low noise amplifier with high input impedance, especially for microphones.
DE2501288A1 (en) ARRANGEMENT FOR AMPLIFYING ELECTRICAL SIGNALS
DE3788971T2 (en) Voltage comparison circuit.
DE2920793A1 (en) PACKAGING B TRANSISTOR AMPLIFIER
DE69001795T2 (en) ELECTRIC MIRROR.
DE3633591C2 (en) Internal full differential operational amplifier for integrated CMOS circuits
DE3051096C2 (en)
DE3309897C2 (en)
DE2420158A1 (en) DIFFERENCE AMPLIFIER
DE2648577A1 (en) ELECTRICALLY CHANGEABLE IMPEDANCE CIRCUIT
DE2452445A1 (en) AMPLIFIER CIRCUIT WITH A CURRENT MIRROR AMPLIFIER
EP0316480A1 (en) Monolithic integrated wideband power amplifier
DE3855157T2 (en) Amplifier circuitry
DE4308518C2 (en) BiMOS amplifier
EP0021085A2 (en) Monolithically integratable transistor amplifier
DE69024089T2 (en) Circuit arrangement for increasing the transconductance of a differential amplifier stage with MOS transistors
DE3228785C2 (en)
DE19543866C1 (en) CMOS transconductance amplifier with floating operating point
EP0014351B1 (en) Monolithically integratable nand-gate
DE3111307A1 (en) "TRANSISTOR AMPLIFIER WITH COMPLEMENTARY FIELD EFFECT TRANSISTORS AND DIFFERENTIAL INPUT"
DE2226471C3 (en) Differential amplifier
DE69023741T2 (en) Transistor amplifier with variable bias circuits.
DE3734631A1 (en) DIFFERENTIAL AMPLIFIER USING MOS TRANSISTORS OF A SINGLE-CHANNEL POLARITY

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V., EINDHOVEN, N

8339 Ceased/non-payment of the annual fee